Energianalys av luftbehandlingsaggregat

Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik Tobias Hanisch Energianalys av luftbehandlingsaggregat Examensarbete 22,5 hp Energi & miljö Termin: VT 2011 Handledare: Examinator: Tommy Jansson Roger Renström Karlstads universitet 651 88 Karlstad Tfn 054-700 10 00 Fax 054-700 14 60 Information@kau.se www.kau.se

Förord Detta är resultatet av ett examensarbete på 22,5Hp under vårterminen 2011. Projektet har skett i samarbete med Karlstads Universitet och Swerea IVF. Studien är den sista delen utav energi- och miljöingenjörsutbildningen. Det har under arbetets gång varit många inblandade och jag vill passa på att tacka alla er som har gjort detta arbete möjligt. Ett extra stort tack vill jag rikta till: Tommy Jansson Handledare på Karlstads Universitet som med sin entusiasm utvecklat och förbättrat arbetet. Karin Wilsson Huvudhandledare på Swerea IVF som med stort engagemang och tålamod väglett mig. Hans Lennart Norrblom Tack för avsatt tid och all din glädje. Mikael Käck Tack för material och för besvarande av frågor. Anna-Karin Jönbrink Tack för avsatt tid och allt ditt stöd

Sammanfattning I arbetet har ett analysverktyg tagits fram parallellt och i samverkan med en analys av Swerea IVF s ventilationsaggregat. Verktyget består av en beräkningsdel i Excel samt en handledning fokuserad på framtagande av indata samt grundläggande teori om ingående komponenter och begrepp. Alla dessa delar benämns tillsammans i arbetet som verktyget. De beräkningar som behövdes för analysen av Swerea IVF s ventilationsaggregat samlades i ett Excel dokument där antaganden samt ändringar gjordes för att få en generell uppbyggnad av denna verktygsdel. Flexibilitet togs fram främst genom en normalårskorrigerad utomhustemperaturkurva som är beroende av medeltemperaturen. Syftet är att förenkla framtagande samt utvärderingen av energianvändningen i luftbehandlingsaggregat på små och medelstora företag. En utfallsstudie av verktyget gjordes sedan på företaget Swerea IVF s lokaler. Specifik fläkteffekt temperaturverkningsgrader för värmeåtervinnande värmeväxlare samt en kartläggning av energianvändningen baserat på dessa värden tas fram med verktyget. Även förbättringsutfall beräknas med en fast förbättring av den specifika fläkteffekten på 10 procent och en temperaturverkningsgrad på 0.80. Det finns även möjligheter att undersöka valbara värden av dessa storheter. På Swerea IVF undersöktes en specifik fläkteffekt på 2,0 [2,0 kw/m 3, s - ] och en temperaturverkningsgrad på 0,85. Vid utfallsstudien framkom att behovet av värme var mycket lågt, dels på grund av bra temperaturverkningsgrader i värmeåtervinningssteget och dels på grund av mycket låga tilluftstemperaturer. Den specifika fläkteffekten, SFP v för besiktigade aggregat var 90 procent högre än de krav som ställs av Boverket (2,0 kw/m 3, s -1 ). Genom en sänkning av SFPv ner till kraven för fyra av de fem besiktigade aggregaten skulle man minska den årliga elanvändningen för fläktarna med 92 141 kwh. Med en höjning av temperaturverkningsgraden för fyra av de värmeåtervinnande värmeväxlarna på ca tio procent skulle värmebehovet minskas med ca. 11 460 kwh per år.

Innehåll 1 Introduktion... 1 1.1 Företagsintroduktion... 2 1.2 Syfte... 3 1.3 Mål... 3 1.4 Avgränsningar... 4 2 Teori... 5 2.1 Energi i små och medelstora företag... 5 2.2 Ventilationssystem... 7 2.3 Obligatorisk ventilationskontroll, OVK... 9 2.4 Värmeväxlare... 10 2.4.1 Roterande värmeväxlare... 12 2.4.2 Vätskekopplad värmeväxlare... 13 2.4.3 Direkt värmeväxling... 13 2.5 Specifik fläkteffekt SFP... 14 2.6 Faktorer som påverkar SFP.... 16 3 Metod... 19 3.1 Kravspecifikation... 19 3.2 Uppbyggnad av Excel dokument... 21 3.3 Uppbyggnad varaktighetsdiagram... 21 3.4 Uppbyggnad verktyg, SFP, ηt och årlig fläktenergi... 27 3.5 Överblick Swerea IVF s ventilationssystem... 30 4 Resultat... 35 4.1 Resultat av utfallsstudien på Swerea IVF... 41 4.2 Förbättringsutfall... 43 4.3 Utvärdering av verktyget.... 35 4.4 Verktyget... 37 5 Analys... 45 5.1 Allmänt... 45 5.2 Situationen på Swerea IVF... 48 5.3 Framtida vidareutveckling:... 51 6 Slutsats... 52 Referenslista... 53 Internetkällor... 54

Bilaga Utfallsstudie Swerea IVF, LA 7/2... 55 Bilaga Utfallsstudie Swerea IVF, LA 7/5... 57 Bilaga Utfallsstudie Swerea IVF, LA 7/6... 59 Bilaga Utfallsstudie Swerea IVF, LA 7/9... 61 Bilaga - Handledning... 63

1 Introduktion Som en följd av den miljödebatt som varit högaktuell det senaste decenniet är energifrågan och arbetet med såväl energi från förnybara källor som arbetet med energieffektivisering större än någonsin. Med ökade energipriser har även antalet intressanta områden för energieffektivisering ökat. Cirka 30 procent av världens energiförbrukning går till luftbehandling inom komfort och industri (Fläkt Woods AB 2011). Dessutom har rapporter (Göransson et al. 1991) påpekat bristande underhåll på majoriteten, strax under två tredjedelar av ventilationsanläggningarna i Sverige trots att service har en direkt påverkan på ventilationsanläggningars funktion och energianvändning. För att få bukt med onödig och oansvarig energianvändning har krav på funktionskontroller av ventilationssystem med jämna intervall samt krav på den specifika fläkteffekten tagits fram av Boverket (Rydholm, Larsson 2009). Ur arbetet som sker i samarbete med Karlstads Universitet och Swerea IVF ska ett verktyg skapas med målsättningen att öka förståelsen och underlätta framtagandet av temperaturverkningsgrader samt den specifika fläkteffekten. Förutom att uppfylla dessa krav sträcker sig arbetet till att skapa en dagsbild över luftbehandlingens energianvändning. Verktyget som tas fram ska ge inspiration samt underlag för att underlätta och se potentiella investeringar för att minska energianvändningen i luftbehandlingsaggregat. Den specifika fläkteffekten för ett aggregat, SFPv och temperaturverkningsgraden, ηt ger en första inblick i komponenternas funktion och kommer att användas för att skapa en teoretisk bild på energianvändningen av ett luftbehandlingsaggregat. Metodiken och verktyget ska även dokumentera uppmätta och avlästa flöden samt ge resultat med god säkerhet så att kvalitén av framtaget material samt dokumentationen är bra nog för att kunna användas vid en vidare undersökning. Verktyget används sedan på Swerea IVF s komfortventilationsaggregat för att 1

testa framtaget verktyg, skapa en nulägesbild över energianvändningen samt för att hitta potential för förbättringsåtgärder. 1.1 Företagsintroduktion Swerea-koncernen skapar, förädlar och förmedlar forskningsresultat. Swerea IVF är en del av koncernen och är verksamma inom områdena material-, process-, produkt- och produktionsteknik (Swerea 2011a). Fastighetsägaren har inlett en kartläggning av lokalens energianvändning för att i nästa skede investera i energiförbättringar. Ett av deras mål är att Swerea IVF s fastighet ska fungera som en pilotanläggning för att lättare och bättre kunna förbättra energianvändningen i deras övriga fastigheter. Swerea IVF har med sin kompetens och kunskap inom energieffektivisering fått i uppdrag att själva utvärdera, ge förslag på samt projektera åtgärder för att effektivisera byggnaden. Detta arbete kommer att kartlägga samt föreslå åtgärder för förbättringar av ventilationssystemet som kommer att vara en delmängd i den presentation som kommer att lämnas till fastighetsägaren. Parallellt arbetar Swerea IVF med ett projekt skapat för att främja energieffektivisering i svensk industri. Projektet går under beteckningen ENIG (Swerea 2011b) och innehåller information och rapporter med inriktning på energieffektivisering. Just nu arbetas det fram en generell metod som är tänkt att användas av Swerea IVF s energi- och miljöavdelning, fastighetsägaren samt övriga företagare. Denna metod ska vara en mall för att kartlägga och skapa förutsättningar för att energieffektivisera deras lokaler 2

1.2 Syfte Syftet med rapporten är att öka förutsättningarna för att små och medelstora företag ska kunna minska energianvändningen av deras luftbehandlingsaggregat. 1.3 Mål Utveckla en metod, ett verktyg med vars hjälp företagen kan analysera sitt ventilationssystems status och därifrån självständigt utveckla förbättringspotentialer. Målet är att verktyget ska ge följande: Ge en nulägesbild av ventilationssystemet. Verktyget ska hjälpa en användare med framtagandet av specifika fläkteffekter samt temperaturverkningsgrader. Verktyget ska med hjälp av den specifika fläkteffekten och av temperaturverkningsgraden beräkna elanvändningen av aggregats fläktar samt behovet av tillskottsvärme. Verktyget ska ge en överblick av utfallet av möjliga förbättringar. Målet är verktyget ska ge relevanta resultat med hög kvalité utan att ha höga kompetenskrav. 3

1.4 Avgränsningar Systemgränserna för beräkningar kring värmebehovet har sats upp runt luftbehandlingsaggregatet med komponenterna värmeåtervinning, värmebatteri, kylbatteri samt fläkt. För beräkningar av fläktens energieffektivitet tas hänsyn till hela kanalsystemet och alla dess komponenter (filter, luftdon, spjäll m.m.) Vid avgränsningar för vad verktyget ska täcka har följande satts upp: Enbart CAV-system kan tillämpas av verktyget Kylbehovet kommer inte att täckas Inga beräkningar av möjlig fuktning av tilluften görs Den överförda latenta energin ifrån roterande värmeväxlare beräknas inte Följande antaganden har gjorts för verktyget där systemet antas vara statiskt: Konstant till- och frånluftstemperatur Ingen hänsyn tas till hur driftstimmarna är fördelade under dygnet. Ingen övrig förändring gällande systemets driftsförhållande antas (ex. flödesvariationer) 4

2 Teori I det här avsnittet görs en generell beskrivning av energianvändningen kopplat till ventilationssituationen inom små och medelstora företag. Därefter beskrivs de olika ventilationssystemen samt den obligatoriska kontroll som ska göras vid en energikartläggning, OVK. Därpå följer de avsnitt som behandlar värmeväxlare, såväl allmänt, som dess olika typer. Slutligen beskrivs den specifika fläkteffekten, SFP, samt faktorer som kan påverka denna. Avsnittet har som syfte att skapa den grund, som resten av arbetet vilar på. Med utgångspunkt i teorin kommer ett verktyg att utformas. Teorin har en stor vikt i alla faser av arbetet samt användandet av det verktyg som är framtaget inom arbetet. Den ska ge en bas för att utforma samt logiskt avgränsa verktyget. Det ska ge en användare tillräcklig baskunskap för att kunna använda verktyget. Avsnittet teori är även tänkt att användas i en uppföljningsfas där det används för att analysera samt värdera det av verktyget framtagna resultatet. Upplägget gör att olika de olika teoristyckena kommer att variera i djup. Varje stycke kommer att innehålla en mycket generell och enkel förklaring, men vissa utvalda stycken kommer även att innehålla mer omfattande teori. 2.1 Energi i små och medelstora företag Nästan vart tredje småföretag (31 procent) arbetar aktivt med att sätta upp och nå miljömål för verksamheten. Det är betydligt vanligare att man arbetar med miljömål i de lite större företagen. Det är i genomsnitt nästan tre gånger vanligare att ett företag med 10-49 anställda arbetar aktivt med miljömål än att ett soloföretag gör det (Persson et al. 2003). Ett miljömål är sällan eller aldrig exklusivt riktat mot energianvändning, men det är samtidigt sällan eller aldrig en exkluderad aspekt vid ett arbete mot miljömål. Att luftbehandling kräver mycket energi är enkelt att förstå, vi andas i snitt 20 000 liter luft om dagen (Fläkt Woods AB 2011). Sällan träffar man på annat än låg tolerans på variationer av temperatur samt den kvalité på luften som efterfrågas med låg luftförorening, begränsad lukt, 5

bra fuktighet m.m. Förutom att en viss kvalité efterfrågas av de som använder ventilerade lokaler ställs krav ifrån Boverket på ventilationens funktion och på hur ventilationsflöden måste se ut (Rydholm, Larsson 2009). Under perioden september 1990 till april 1991 gjordes besiktningar för att kartlägga och analysera elanvändningen i lokaler. Besiktningen genomfördes på uppdrag av Energimyndigheten och gick under beteckningen STIL (Göransson et al. 1991). Den statistik som framtogs i STIL förbättrades i en vidareuppföljning med beteckningen STIL2 som är en utveckling av det tidigare namnet på samma rapport Stegvis med STIL (Suvi-lehto 2007). Figur 2.1-1 elanvändning uppdelad per kvadratmeter samt ändamål (Suvi-lehto 2007) I projektet framkom att 18 % (se figur 2.1-1)av lokalers elanvändning gick till fläktdrift år 2005. I figur 2.1-1 har elanvändningen fördelat på typ av fastighet och kvadratmeter jämförts mellan besiktningen i STIL och STIL2. Ur figuren kan man utläsa att den totala elanvändningen gick ner för kontors- samt vårdlokaler men att elanvändningen för fläktar ökade i storlek. Under perioden mellan de två besiktningstillfällena ökade antalet ventilationsanläggningar med mekanisk ventilation. 1990 hade 24 % självdrag eller enbart frånluft, år 2005 låg denna siffra under 5 %. Viss ökning tros även bero på ökade krav av flöde varav en del 6

tros påpekats vid OVK-besiktningarna som startade efter STIL genomfördes. I studien STIL där besiktningarna gjordes år 1990 framkom att 63 % av alla ventilationssystem var i behov av rengöring eller annan service och enbart 2 % av ventilationssystemen var i mycket gott skick. Bristande underhåll har en direkt påverkan på energianvändningen pga. beläggningar på värmeväxlare, smuts i kanaler som ökar motståndet m.m. 2.2 Ventilationssystem Ventilationssystem brukar delas upp i fyra olika kategorier. Dessa är självdrag (S), frånluft (F), Frånluft tilluft (FT) och frånluft tilluft med värmeväxling (FTX) se figur 2.2-1. Av dessa går samtliga system förutom självdrag under gruppbeteckningen mekanisk ventilation. Självdragssystem bygger på principen att varmluft stiger, denna tas ut i toppen av fastigheten och ny frisk luft tar sig in. Ingen behandling av tilluftens temperatur eller fukthalt görs när ett självdragsystem används. Frånluftssystem definieras av att man har en frånluftsfläkt som suger ut luft från den tjänade lokalen. Förutsatt att tilluften leds in genom en specifik kanal. Frånluftssystem kan använda sig av värmeåtervinning och betecknas då FX. För återvinning av energi i dessa system används oftast en vätskekopplad värmeväxlare och återvunnen värme används inte som en förbehandling av tilluften. FT har såväl frånlufts- som tilluftsfläkt och systemet har därför förutsättningar för behandling av tilluften. Värme, kyla såväl som fukthalt kan behandlas innan tilluften går in i lokalen. FTX systemet är uppbyggt på samma sätt som FT systemet med skillnaden att man återvinner värme ifrån frånluften. Genom att ta vara på denna värme som annars skulle gå till spillo förbättrar man fastighetens energianvändning. 7

Figur 2.2-1 Principer, ventilationssystem(malmö högskola 2011) I projektet STIL2 (Suvi-lehto 2007) kartlade energimyndigheten hur fördelningen av olika ventilationssystem såg ut. Resultatet kan ses i tabell.2.2-1. 75 % av kontorslokalerna använde år 2005 sig av ett ventilationssystem med konstant flöde på till- och frånluften. Tabell 2.2-1 Ventilationssystems fördelning av STIL2 besiktigade fastigheter (Suvi-lehto 2007). Enheter Kontor 1990 Kontor 2005 Skolor 1990 Skolor 2006 Vård 1990 Vård 2007 El till fläktar, kwh/m 2 12 18 11 23 20 29 Typ av ventilationssystem, % av arean: Till- och frånluft, konstant flöde 74 75 72 87 83 85 Till- och frånluft, varierande flöde 3 13 4 3 3 9 Både till- och frånluft, ej i samma - 11-7 - 4 system Endast frånluft 14 0 8 3 5 2 Självdrag, annat 9 1 16 1 11 0 I alla de ventilationssystem som har till- och frånluft i samma system finns förutsättningar för värmeåtervinning mellan frånluft och tilluft dvs. FTX-system. Förutsättningar för värmeåtervinning skulle kunna finnas för från- och tilluftssystemen som ej är i samma system. Då med en vätskekopplad värmeväxlare. I övriga system finns inte förutsättningar då man inte har en tilluftsfläkt eller någon centraliserad styrning på den luft som tas in i byggnaden. Oftast använder man en tilluftsventil där uteluften tas direkt genom väggen och in i byggnaden och någon förutsättning att växla denna luft finns då inte. 8

2.3 Obligatorisk ventilationskontroll, OVK Den obligatoriska ventilationskontrollen, OVK startades 1992 (Suvi-lehto 2007) och är en funktionskontroll, som är lagstadgad att göras innan ett nytt ventilationssystem tas i bruk. Med jämna intervaller ska kontrollen sedan upprepas beroende på typ av fastighet samt ventilationssystem. Denna kontroll initieras av bostadsägaren, som även anlitar en certifierad funktionskontrollant. Det är fastighetsägarens ansvar att fastställa att återkontroller sker med den regelbundenhet samt de krav, som finns för fastigheten (Rydholm, Larsson. 2009). Se tabell 2.3-1 för besiktningsintervallet beroende på typ av fastighet. Syftet med kraven på dessa funktionskontroller är att säkerhetsställa ett tillfredställande inomhusklimat. Denna funktionskontroll anses även av Boverket vara en viktig del för att nå det nationella miljömålet God bebyggd miljö. För att tillfredställa uppsatt syfte finns krav på att en OVK ska innehålla (Rydholm, Larsson 2009): Funktionerna och egenskaperna hos ventilationssystemet stämmer överens med gällande föreskrifter. Att ventilationssystemet inte innehåller föroreningar som kan sprida sig i byggnaden Instruktioner och skötselanvisningar finns lätt tillgängliga. Ventilationssystemet i övrigt fungerar på det sätt som är avsett. Tabell. 2.3-1 Besiktningsintervall beroende på fastighetstyp (Rydholm, Larsson. 2009) Typ av fastighet Förskolor, skolor, vårdlokaler etc. Samtliga ventilationssystem Flerbostadshus, kontorsbyggnader, personalutrymmen i industri byggnader, FT- & FTX-ventilation Flerbostadshus, kontorsbyggnader, personalutrymmen i industri byggnader S-, F-, FX-ventilation Besiktningsintervall 3 år 3 år 6 år I mars 2007 kom ett tillägg till OVK n (Rydholm et al. 2008). Denna skrift, Funktionskontroll av ventilationssystem- energieffektivisering. Boverkets 9

allmänna råd 2007:1 är ett komplement till Boverkets allmänna råd 1995:4 funktionskontroll av ventilationssystem. Syftet med tillägget är att minska energianvändningen genom att ta fram energieffektiviserande förslag inom OVKbesiktningens ramar. I tillägget ställs krav på att funktionskontrollanten ska undersöka samt redovisa förslag på energieffektiviserande åtgärder förutsatt att dessa inte medför ett försämrat inomhusklimat. Det finns dock inga krav utan är helt bostadsägarens beslut om vidare underlag behövs eller om en åtgärd ska utföras. Boverket ger förslag på åtgärder som en besiktningsman kan ge och bland dessa återfinns bland annat Att med hjälp av avlästa effekter för fläktarna inklusive SFP-värde undersöka möjligheterna till sänkning av värdet. Liknande beskrivning finns även för beräkning av temperaturverkningsgraden för värmeväxlarna. Att undersöka värmeväxlarnas verkningsgrad och funktion genom avläsning av verkningsgraden. Om avläsning inte finns att tillgå kan man beräkna detta värde och ekvationen för denna beräkning presenteras av Boverket i OVK tillägget. Det finns inga krav på hur många eller vilka energieffektiviserande åtgärder som ska listas men då såväl temperaturverkningsgraden som den specifika fläkteffekten har en direkt, tydlig och mycket viktig koppling till systemets energianvändning bör dessa ha en hög prioritet vid framtagande av resultat. Båda dessa värden uppfyller dessutom kravet ifrån Boverket att de vid en förbättring inte negativt påverkar inomhusklimatet. 2.4 Värmeväxlare Värmeväxlarens primära funktion är att överföra värme från ett medium till ett annat. I ventilationssammanhang innebär detta att man värmer alternativt kyler tilluften med hjälp av värmeväxlare i luftbehandlingsaggregatet. I ett värmeåtervinnande ventilationssystem återvinner man värme ifrån frånluften i en värmeväxlare och därmed minskas behovet av ytterligare termisk behandling av tilluften för att nå önskat tillstånd. Värmeåtervinningen är ventilationssystemets mest energieffektiva sätt att öka alternativt minska uteluftens temperatur innan den når önskad lokal. Frånluften har ofta en högre 10

temperatur än önskad tilluftstemperatur varvid man vid delar av driften enbart behöver luft/luft värmeväxlaren för att nå tilluftens efterfrågade tillstånd. Att frånluften har en högre temperatur än önskad tilluftstemperatur begränsar dock möjligheterna att med hjälp av den värmeåtervinnande växlaren kyla ner uteluften under sommarhalvåret. Det finns olika typer utav värmeväxlare och när man talar om luft/luft värmeväxlare som används för värmeåtervinning i ventilation brukar den roterande värmeväxlaren rekommenderas. Detta för att den har den högsta verkningsgraden. Förutom dess höga verkningsgrad kan en roterande värmeväxlare även återvinna fukt från frånluften. Effektiviteten för en värmeväxlare anges med dess temperaturverkningsgrad, η t. Temperaturverkningsgraden anges i procent och anger hur effektivt värme återvinns ifrån det varma till det kalla medium som strömmar genom värmeväxlaren. Temperaturverkningsgraden jobbar i en ventilationsanläggning mot den temperaturdifferens som finns mellan uteluften och frånluften. En motströms värmeväxling är att föredra över medströms då det enligt principen (Alvarez 1990) som presenteras i figur 2.4-1 är den enda av de två där det uppvärmda mediets temperatur principiellt kan bli högre än det utgående kylda mediets temperatur. Medströmsvärmeväxling Motströmsvärmeväxling Frånluft Frånluft Avluft Tilluft Tilluft Avluft Uteluft Uteluft Figur 2.4-1 Principiell värmeväxling beroende av flödesriktning. 11

2.4.1 Roterande värmeväxlare I en roterande värmeväxlare sitter en trumma med flera lameller. Dessa lameller är utformade med målet att maximera den värmeöverförande ytan. Frånluften går in i trumman där värme överförs från luften till dessa lameller. Trumman roterar sedan så att de uppvärmda lamellerna når tilluftskanalen. Värme avges här från trumman till tilluften. Figur 2.4.1-1 Roterande värmeväxlare med axiellt flöde (Shah, Skiepko. 1999) Det finns olika roterande värmeväxlarklasser baserat på den rotorn som används. Den stora skillnaden är vid vilka förhållande de kan överföra fukt ifrån frånluften till tilluften. De två rotorerna konstruerade för fuktåtervinning betecknas som hydroskåpisk rotor och sorptions rotor. Den roterande värmeväxlaren som främst används för värmeöverföring och enbart överför fukt vid specifika förhållanden betecknas som kondensationsrotor (Enventus 2011). Med en roterande värmeväxlare tillkommer ett extra krav (Jensen 2008; Hyll, K. 2001). En roterande växlare får endast användas i anläggningar där viss överföring av lukter, gaser, bakterier, virus, partiklar mm kan accepteras. Luftläckaget från frånluftssidan till tilluftssidan får inte överstiga 5 %. På grund av läckaget brukar därför flödet till fastigheten höjas med 5 % för att man ska kunna uppnå de krav som anläggningen dimensionerats för. En roterande värmeväxlare bör ha en temperaturverkningsgrad mellan 75-85 %. (Euroventcertification 2011) 12

2.4.2 Vätskekopplad värmeväxlare Vätskekopplade värmeväxlare består av en krets med en blandning oftast mellan glykol och vatten som cirkulerar mellan frånluftskanalen där fluiden värms upp och tilluftskanalen, där värmen sedan avges. Den stora fördelen med en vätskekopplad värmeväxlare är dess tillgänglighet, då den kan installeras även om tilluft och frånluftskanalerna inte ligger intill varandra. Den vätskekopplade värmeväxlaren bör ha en temperaturverkningsgrad mellan 50 och 60 % (Carmonius, Pålsson. 1999) 2.4.3 Direkt värmeväxling Direkt värmeväxling består av flertalet kanaler, såväl för frånluft som för tilluft. Värme överförs mellan strömmarna genom den plåt som avskiljer passerande flöden. Till skillnad från den roterande värmeväxlaren har en direktvärmeväxlare inga rörliga delar och risken för överföringar av föroreningar är därför låg. I kategorin för direkta värmeväxlare finner man bland annat plattvärmeväxlare. En värmeväxlartyp med en temperaturverkningsgrad som kan nå upp mot 80 % Problem kan uppstå vid kyla då risk finns att den fryser. Figur 2.4.3-1 Motströmsvärmeväxlare (Svensk ventilation 2011) Direkt värmeväxling har beroende på typ en temperaturverkningsgrad på ca 50-80% (svenskventilation 2011) 13

2.5 Specifik fläkteffekt SFP Vid utvärdering av fläktar har ett värde framtagits för att lättare och bättre kunna jämföra olika system med varandra oavsett storlek. Detta värde, SFP är ett mått på hur stor effekt som ventilationssystemets fläktar använder för att transportera en kubikmeter luft i sekunden. Specifik fläkteffekt för ett aggregat anges med indexet v, SFP v är summan av ett luftbehandlingsaggregats samtliga fläktars eleffekter genom det största av tilleller frånluftsflödet genom detta aggregat. Förutom SFP v finns SFP med flertalet andra index. Kraven ifrån Boverket, BBR använder sig dels av SFP v och SFP BLDG där den senare betecknas som SFP i deras skrifter (Rydholm et al. 2008). Just SFP BLDG är SFP för alla fläktar i en fastighet dividerat på summan av det största det flödet igenom varje aggregat oavsett om det är till- eller frånluftsflödet. SFP BLDG är således detsamma som medelvärdet av fastighetens alla SFP v. BBR har valt att sätta kraven för båda dessa index till samma storlek vilket gör att det är just SFP v som är aktuellt att titta på då det är möjligt att klara kraven i en fastighet för SFP BLDG men ändå inte uppnå kraven för SFP v på vissa aggregat. BBR s krav kan ses i tabell 2.5-1 Tabell 2.5-1 (Rydholm et al. 2008) SFP [kw/(m 3 /s)] SFP v [kw/(m 3 /s)] Från- och tillufts med värmeåtervinning: Från- och tilluft utan värmeåtervinning: Frånluft med återvinning: 2,0 2,0 1,5 1,5 1,0 1,0 Frånluft: 0,6 0,6 14

Boverket säger även att (Rydholm et al 2008): För ventilationssystem med varierande luftflöden, mindre luftflöden än 0,2 m 3 /s eller drifttider kortare än 800 timmar per år kan högre SFP-värden vara acceptabla. I en studie ifrån 1991 (Lindström 1991) undersöktes 22 kommersiella byggnader och det framkom att medel SFP i vilket är den specifika fläkteffekten för en enskild fläkt låg på 1,5 kw/m3. Fläktarna i dessa byggnader sträckte sig ifrån att vara väldigt små upp till 11kW. I studien STIL2 valde man istället att sammanställa SFP v, vilket är den specifika fläkteffekt som innebär att man använder alla till- och frånluftsfläktar i ett luftbehandlingsaggregat och dividerar med det största till- eller frånluftsflödet. Medel för SFP v fastställdes för år 2005 i STIL2 till 2.75 kw/m3. Förutsatt att till- och frånluftsflödet är detsamma blir SFP v det samma som dubbla SFP i. Men oftast är frånluftsflödet högre än tilluftsflödet varvid. Trots att omfattningen av de olika undersökningarna skiljer sig, hittas inga tydliga spår av att SFP har minskat mellan perioden 1991 och 2005. Trots de hårda krav som ställs på ett luftbehandlingssystem är energianvändningen ofta mycket högre än vad den borde vara. I de lokaler som omfattades av undersökningen från 2005 (Rydholm 2008) var det genomsnittliga SFP-värdet ungefär 1.4 gånger det krav som ställs på luftbehandlingsaggregat. Det vill säga att man i snitt kan sänka energianvändningen för fläktarna i luftbehandlingsaggregaten med nästan en tredjedel förutsatt att man når upp till Boverkets uppsatta krav. Från resultaten av rapporten från 1991 har det vidare fastställts att de fläktar som avvek starkast och hamnade högst över kraven var både de absolut minsta och de största av de undersökta fläktarna (Lindström 1991) Det ansågs bland annat utifrån detta svårt att se om de generellt dåliga SFP värden, som i olika studier har påpekats har att göra med undermålig design av ventilationssystemen eller de fysiska svagheter som fastighetens utformning har gällande ventilationen. 15

2.6 Faktorer som påverkar SFP. Såväl styrkan som svagheten av att undersöka en ventilationsanläggnings SFP värden är att dess storlek påverkas av så många olika faktorer. Det finns tre huvudkategorier som ett SFP-värde beror på (se figur 2.6-1), dessa är fläkten, tryckförluster i distributionssystem samt tryckförluster över aggregatet. Det finns sedan flertalet faktorer som påverkar dessa huvudgrupper. Genom att undersöka storleken av de olika huvudgrupperna samt analysera dess totala påverkan av beräknat SFP kan man gå vidare ner till detaljnivå för att söka passande förbättringsförslag. Fläkt Verkningsgrad, fläktmotor Verkningsgrad, fläkt Transmissionsförlus ter Tryckförluster i Distributionssystem Filter Ljuddämpare från- & tilluftsdon Tryckförlust i kanaler Ojämna hastighetsprofiler Tryckförluster Över aggregatet Återvinnande värmeväxlare Värmebatteri Kylbatteri Fläkt Figur 2.6-1 Huvudkategorier för faktorer med påverkan på SFP inklusive exempel på underliggande faktorer. Det finns en undersökning där det påpekas att ett SFP värde blir onödigt stort genom att man ofta försummar dess betydelse i projekteringsfasen (Nilsson 1995). Faktorer som listas är bland annat att ett ventilationssystem ofta ska ha en låg investeringskostnad, att konsulter använder tumregler som förbiser förutsättningar för ett optimerat SFP, ett underdimensionerat luftbehandlingsaggregat (exklusive fläkt), en överdimensionerad fläkt m.m. För att minimera ett SFP värde redan vid projekteringen har en metodik framtagits (Schild, Mysen 2009). Metodiken beskriver hur man kraftigt kan reducera energianvändningen vid projektering av ett fläktsystem genom tre steg: 16

1. Det första steget är att se över ventilationsflöden och försöka att hålla dessa så låga som möjligt genom att minska behovet genom en energieffektiv byggnad, genom att använda smart luftdistribution vilket minskar behovet genom lufttäta ventilationskanaler samt behovsstyrd ventilation. 2. Denna punkt listas som den troligtvis viktigaste och innefattar att man minskar flödets motstånd. Aerodynamisk design av till- och frånluftsdon, kanalutformning (vilket inkluderar placering av ventilationsrum). Korrekt storlek på luftbehandlingsaggregatet där man bör sträva efter en så stor storlek på alla komponenter som möjligt utan att överdimensionera fläktsystemet. 3. Optimera effektiviteten av fläktsystemet. Innefattar optimering av fläkten, motorn, transmission samt möjligheten att reglera varvtalet. Överdimensionering måste undvikas då fläktens effektivitet kan minskas drastiskt då den inte jobbar nära sin maximala effektivitet enligt dess fläktkurva. Detta kan orsakas då driftfallet där kombinationen av flöde och tryckfall inte stämmer överens med kombinationen som ger fläktsystemet dess optimala effektivitet. En förbättringsåtgärd är att undersöka fläktsystemets totalverkningsgrad som beror på fläktmotorns verkningsgrad, fläktens verkningsgrad samt förlusterna i transmissionen. Effektiviteten för ett äldre fläktsystem kan oftast påverkas märkbart vilket bland annat undersöktes i STIL2 (Suvi-lehto 2007) där man genom tester kom fram till att moderna frånluftsfläktar drar två till tre gånger mindre energi än äldre fläktar ifrån sjuttiotalet. 17

Förutom att effektiviteten har ökat på fläktsystem är driftskostnaden för en fläkt mycket hög i förhållande till investeringskostnaden. Många motsvarar investeringskostnaden mellan åtta och tolv veckors driftskostnad (Hammerskog, af Jochnick 2007). Energimyndigheten har undersökt kostnadsfördelningen för en 100 kw fläkt under en 10-årsperiod (Energimyndigheten 2011) och deras resultat kan ses i figur 2.6-2. Figur 2.6-2 kostnadsfördelning för en fläkt på 100 kw (Energimyndigheten 2011) 18

3 Metod Med de uppsatta målen för rapporten upprättas en kravspecifikation för verktyget. Med kravspecifikationen samt en teoristudie som grund skapas ett utkast på verktyget. Första utkastet testas sedan på Swerea IVF s komfortventilationsaggregat. Efter testerna utvärderas och omarbetas verktyget för att säkerhetsställa att kravspecifikationen samt syfte och mål för rapporten uppfylls. Uppsatta mål Kravspecifikation Teori Utkast Test på Swerea IVF Utvärdering Omarbetning Slutprodukt Figur 3-1 Arbetsschema för framtagande av verktyg. 3.1 Kravspecifikation Kravspecifikationen utgår ifrån att ett företag har eller ska göra en energikartläggning. Verktyget ska vara en vidare uppföljning av den delprocess av energikartläggningen som är ventilation. Den tänkta målgruppen för verktyget är små och medelstora företag. Detta dels då verktyget bara behandlar ett aggregat i 19

taget vilket försvårar presentationen utav materialet och dels för att ett allt för stort ventilationssystem ofta innebär olika regleringar på flertalet aggregat. Följande krav har satts upp för verktyget Snabbt framtagande utav resultat. Ge incitament för investeringar samt en utökad analys om resultatet visar på ett ineffektivt aggregat. Ge korrekta tendenser för luftbehandlingsaggregatens effektivitet. Ge användaren en djupare förståelse och bättre inblick i luftbehandlingsaggregaten och dess funktion. Mål angående verktygets slutprodukt Excelblad för att beräkna relevanta storheter för en energiutvärdering av ett luftbehandlingsaggregat. Bra presentation och dokumentation av indata och resultat. Utfall av fasta samt valfria förbättringar på specifik fläkteleffekt och värmeåtervinnande värmeväxlares temperaturverkningsgrad. Detta för att ge incitament till förbättringar. Rapporten ska kunna användas som referensmall och tolkningsstöd av verktyget framtaget material. Verktyget ska innehålla beräkningar av SFP v η t Årlig värmeåtervinning Årligt behov av tillskottsvärme Årlig elanvändning för aggregatens fläktar Utfall vid förbättringar av SFP v och η t 20

3.2 Uppbyggnad av Excel dokument Verktygets Excel beräkningar skapas i två steg. Först görs en uppbyggnad av luftens varaktighet där det görs energiberäkningar på framtaget varaktighetsdiagram. Det andra steget är att beräkna SFP, η t, Fläktenergi samt teoretiskt utfall av förbättringar 3.3 Uppbyggnad varaktighetsdiagram I följande stycke kommer de delar utav beräkningsmodellen för Excel modellen som omfattas av varaktighetsdiagrammet att beskrivas. Årligt energibehov samt mängden återvunnen värme kommer att presenteras som resultat av dessa beräkningar. När Excel verktyget skapas används ett fiktivt luftbehandlingsaggregat av typen FTX med följande värden: Flöde på 3 m 3 /s Uppmätt utomhustemperatur på 9 o C Uppmätt tilluftstemperatur på 18 o C Uppmätt frånluftstemperatur på 21 o C Dimensionerande tilluftstemperatur på 18 o C Medeltemperaturen för orten sätts till 7 o C Detta fiktiva aggregat används för att bedöma relevansen i framtaget resultat. Samt för att se så att samtliga grafiska presentationer fungerar som tänkt. För att beräkna effekten som krävs för att värma uteluften till den temperatur som önskas på tilluften vid en given tid används ekvation 3.2-1. Där P = Effekt [kw] (ekvation 3.2-1) 21

ρ = Densitet, 1,2 [kg/m 3 ] cp = Specifikvärmekapacitet, 1,05 [kj/kgk] Δt = t tilluft t ute =Tilluftstemperatur utomhustemperatur [ o C] q max = Flöde [m3/s] För det temperaturspann som luften kan tänkas befinna sig i antas ρ samt cp vara konstant. De värden som används kan ses i ekvation 3.2-1. Då verktygets användning har avgränsats till ventilationssystem av typen CAV så kommer flödet att vara konstant. Vid behov kan man använda verktyget vid fast variation i flödet, tidsstyrd ventilation. Detta görs genom kompensation i korrigeringsvärdet. Ekvationen är beroende av och varierar med temperaturdifferensen där önskad tilluftstemperatur antas vara konstant. För utomhustemperaturen används en approximation av en normalårskorrigerad temperaturkurva (se ekvation 3.2-2)(Hallen 1981). Approximationen tar ut en temperatur för varje timma över ett år. Det vill säga att beräkningar görs för y(1) till och med y(8760). Temperaturdata ifrån ekvationen faller ut i storleksordning där y(1) är årets lägsta temperatur och y(8760) är årets högsta temperatur. Denna approximation varierar med årsmedeltemperaturen vilket medför en god flexibilitet på verktyget. (ekvation 3.2-2) Där y = Temperatur vid tiden h [ o C] h = Vid vilken timma som approximationen ska beräkna en temperatur T = Årsmedeltemperatur [ o C] Data som tas ut genom ekvation 3.2-2 placeras i tabeller i Excel för beräkningar samt för att plotta ett varaktighetsdiagram för grafisk presentation. För resultatet av ekvation 3.2-2 samt t tilluft (se figur 3.2-1). 22

Figur 3.2-1 Varaktighetsdiagram med ekvation.3.2-2 samt t tilluft plottad över ett år. T=7. När data för utomhusluftens temperatur över årets alla timmar plottats läggs önskad tilluftstemperatur in. Ytan mellan linjen t ute och linjen t tilluft då t tilluft > t ute motsvarar det värmebehov som finns för att nå önskat tillstånd på tilluften. För att bestämma hur mycket energi som återvinns i luftbehandlingsaggregatet beräknas kontinuerligt temperaturen efter den värmeåtervinnande värmeväxlaren, t evvx. Detta görs med ekvation 3.2-3. (ekvation 3.2-3) Där tevvx = Temperatur efter värmeåtervinnande värmeväxlare [ o C] η t = Värmeåtervinnande värmeväxlarens temperaturverkningsgrad (se ekvation 3.3-1) t från = Frånluftstemperatur [ o C] t ute = Utomhustemperatur [ o C] 23

Genom att i Excel sätta upp en OM-sats där t evvx = t till då t evvx t till försäkras att tilluften aldrig värms över den dimensionerande tilluftstemperaturen. Med alla de verksamma komponenter som höjer uteluftens temperatur skapas därefter varaktighetsdiagrammet. Detta består av tre olika ytor (se figur 3.2-2) alla med olika förutsättningar vid beräkningar av värmebehovet. Energin beräknas för varje timma och varje timvärde summeras sedan ihop separat för varje yta inom varderas verksamma intervall (se figur 3.2-3). Ytorna 2 och 3 har olika verksamma intervall, olika förutsättningar men beräknas samtidigt då temperaturdifferensen är korrigerad av OM-satsen som finns beskriven ovan. 1 2 3 Figur 3.2-2 Varaktighetsdiagram med utritade ytor för de värmebehandlande komponenterna Yta 1 är den energi som måste komplettera det som den värmeåtervinnande värmeväxlaren inte klarar av att värma upp. Effekten för denna yta vid varje specifik timma beräknas genom ekvation 3.2-4 och dess verksamma intervall ligger mellan t dim och t balans (se figur 3.2-3). 24

(ekvation 3.2-4) Där P behov = Den effekt som behövs för att täcka det som värmeåtervinningen inte klarar av [kw] t behov = t till t evvx. [ o C] Nästa yta, 2 motsvarar den energi som värmeväxlaren återvinner inom intervallet t balans och t tilluft (se figur 3.2-3). För att fastställa att inte kylbehovet beräknas med i yta 2 ställs en OM-sats upp så att då beräknad effekt har ett negativt värde nollas det framtagna värdet. Den tredje ytan, 3 är den energi som värmeväxlaren återvinner inom intervallet t dim och t balans (se figur 3.2-3) detta är den effekt som återvinns i värmeväxlaren då denna inte klarar av att täcka hela värmebehovet dvs. jobbar för maximal återvinning. Både den 2 a och 3 e ytan beräknas med hjälp av ekvation 3.2-5 (ekvation 3.2-5) Där P återvunnen = Den effekt som behövs återvinns i den återvinnande värmeväxlaren [kw] t behov = t evvx t ute. [ o C] 25

Intervall t dim och t balans Intervall t balans och t tilluft t tilluft t balans t dim Figur 3.2-3 Grafisk beskrivning av de brytpunkter som bestämmer verksamma intervall Balanspunkterna är kritiska punkter där en specifik temperatur sätter gränser för de olika verksamma komponenterna. Temperaturen, t dim är årets kallaste temperatur och det tillfälle då temperaturdifferensen mellan utomhusluften och önskad tilluftstemperatur är som störst. t balans är den kritiska punkt då en värmeåtervinnande värmeväxlare precis klarar av att täcka hela värmebehovet. t tilluft är den punkt då ingen temperaturdifferens finns mellan tilluften och uteluften, detta är den kritiska punkt då värmebehovet övergår i ett kylbehov. Genom att summera alla effekter för varje timme mellan y(1) till och med y(8760) beräknas nu hur mycket energi ytorna motsvarar. Den energi som adderats ihop förutsätter drift under årets alla timmar. För att få ut ett värde på det faktiska värmebehovet för luftbehandlingsaggregatet måste korrigeringar göras. Driftsdagar, driftstimmar per dygn samt antalet röda dagar per år som inte infaller under helgdagar då drift bara sker veckodagar används för att skapa ett korrigeringsvärde. Korrigeringen för driftsdagar beräknas med ekvation 3.2-6 (ekvation 3.2-6) 26

Driftstimmar per vecka får ett korrigeringsvärde genom 3.2-7 (ekvation 3.2-7) Korrigeringsvärde för de röda dagar som inträffar under veckodagarna beräknas med ekvation 3.2-8 (3.2-8) Genom att multiplicera alla korrigeringsvärden med den energi som beräknats för varje yta tas även hänsyn till den faktiska driften utav aggregatet. 3.4 Uppbyggnad verktyg, SFP, ηt och årlig fläktenergi Värmeåtervinningen sker i den värmeåtervinnande värmeväxlaren och dess effektivitet mäts genom växlarens temperaturverkningsgrad, η t. Den beräknas med ekvation 3.3-1 (ekvation 3.3-1) Där t 1 = Uppmätt uteluftstemperatur [ o C] t 2 = Uppmätt tilluftstemperatur [ o C] t 3 = Uppmätt frånluftstemperatur [ o C] För att ge incitament till förbättringar av användarens η t kommer utfallsberäkningar att göras. Dessa görs dels genom ett fast värde på nt på 0.8 vilket motsvarar en rekommenderad temperaturverkningsgrad för en nyinstallerad roterande värmeväxlare och dels genom ett valfritt värde där användaren kan ange ett annat värde på η t. Vid utfallsberäkningar av en förbättrad η t kommer t 2 att lösas ut ur ekvation 3.3-1, enligt ekvation 3.3-2. 27

(ekvation 3.3-2) Där t 2 = t evvx vid förbättrad η t [ o C] η t = Temperaturverkningsgrad t 3 = Uppmätt frånluftstemperatur [ o C] t 1 = Uppmätt Uteluftstemperatur [ o C] Efter beräkning av t 2 vid vald η t används den nya tilluftstemperaturen i ekvation 3.3-2. Genom att följa beräkningsgången från ekvation 3.2-1 kommer energibehovet för en förbättrad η t att beräknas. Den specifika fläkteffekten för ett aggregat, SFP v beräknas med ekvation 3.3-3. (ekvation 3.3-3) Där SFP v = Värmeåtervinningsaggregatets specifika fläkteleffektbehov P nättf = Fläkteffekt för aggregatets tilluftsfläktar [kw] P nätff = fläkteffekt för aggregatets frånluftsfläktar [kw] q max = flöde [m 3 /s] För att beräkna den energi som ett aggregats fläktar använder under ett år används ekvation 3.3-4. (ekvation 3.3-4) Där Q fläktar = Elanvändningen för aggregatets fläktar [kwh] Korrigering driftsdagar = Korrigeringsvärde för antalet driftsdagar per vecka enligt ekvation 3.2-6 Korrigering driftstimmar = Korrigeringsvärde för antalet driftstimmar per dygn enligt 28

ekvation 3.2-7 Korrigeringr öda dagar = Korrigeringsvärde för antalet röda dagar per år som infaller på en vanlig driftsdag enligt ekvation 3.2-8 Precis som för η t kommer utfallsberäkningar av SFP v att göras och innefattas av en fast värdeförbättring av nuvarande SFP v och ett av användaren valfritt värde. Då det vid beräkningar av en förbättrad SFP v antas vara samma förutsättningar gällande flöde och korrigeringsvärden så kan ett procentuellt förhållande mellan förbättrad SFP v och nuvarande SFP v beräknas. Genom att multiplicera det procentuella förhållandet med Q fläktar får man ut den energi som gäller vid förbättrad SFP v enligt ekvation 3.3-4. (3.3-5) Där Q fläktar förbättring = Energi vid valfri SFP v, SFP v valfri [kwh] Q fläktar = Elanvändningen för aggregatets fläktar 3.3-4 [kwh] SFP v = Nuvarande SFP v enligt ekvation 3.3-3 SFP v valfri = Valfri SFP v Den fasta förbättringen är satt till tio procent av nuvarande SFP v. Detta motsvarar en mindre förbättring och tros i de flesta fastigheter kunna nås med en enkel och kostnadseffektiv investering. Termen ersätts med 0,9 i ekvation 3.3-4 vid beräkningar av aggregatets årliga fläktenergianvändning med denna fasta förbättring. 29

3.5 Överblick Swerea IVF s ventilationssystem För testet av verktyget på Swerea IVF s allmän ventilation kartlades först deras ventilationssystem, vilket var en förutsättning för att kunna tillämpa verktyget. Swerea IVF s ventilationssystem består av tre fläktrum (se figur 3.5-1). Totalt har lokalen fem stycken aggregat med värmeåtervinning som används för komfortventilation. Det är dessa som besiktigats samt testats med det framtagna verktyget. Figur 3.5-1 Fläktrum och dess verksamma områden på Swerea IVF Samtliga aggregat som undersökts och testats med verktyget har i stora drag samma uppbyggnad (se figur 3.5-2). Uteluften går in i en roterande värmeväxlare där värme återvinns ifrån frånluften. I nästa steg värms luften vid behov i en värmeväxlare kopplad till fjärrvärmenätet för att sedan nå kylbatteriet. Tilluftsfläkten sitter efter hela detta värmebehandlingspaket. 30

Figur 3.5-2 Schematisk uppbyggnad för samtliga undersökta aggregat på Swerea IVF Ventilationssystemet underhålls enligt ett fast schema. Varje månad görs service på ett av aggregaten och en noggrann dokumentation förs för vad som görs. Exempel på vad som gjorts de senaste åren är läcksökning med hjälp av spårgas och filterbyten. Totalt består ventilationen utav nio luftbehandlingsaggregat. Verktygets avgränsningar tillsammans med arbetets storlek begränsar mängden luftbehandlingsaggregat som undersökts med hjälp av verktyget. De fem komfortventilationsaggregat som finns i byggnaden har valts ut. Samtliga är av systemtypen constant air volume (CAV). Ett av aggregaten är i gråzonen gällande vilken system det tillhör. Detta då flödet inte är konstant under driftstid. Driften på detta aggregat skiftar mellan 50 % och 100 % av flödet. Då denna drift sker enligt schema och ser likadan ut för alla dagar kan delar av verktyget genom en ändring i korrigeringsvärdet ändå tillämpas på aggregatet. 31

Tabell 3.4-1 Driftdata samt tillhörande fläktars effekt. Fläktrum Aggregat- Beteckning Effekt [kw] Driftsdagar Driftstid Förklaring A LA 7/1 12,5 Mån 05.00-18:00 Kontor mot parkering och Tis-fre 06:00-18:00 hörsal LA 7/2 15,2 Mån 05:00-18:00 Kontor mot ljusgård, plan Tis-fre 06:00-18:00 4 mot ljusgård B LA 7/5 17,7 Drift Mån-fre Restaurang och matsal helfart 09:00-14:00 halvfart 07:00-09:00 & 14:00-15:00 LA 7/6 19,8 Mån-fre 16:00-21:00 IFP C LA 7/9 35,8 Mån-fre 06:00-18:00 IVF verkstad samt Hedins Bil mätningar gjorda 98-11-24 av tiab service. Sammanslagna effekter för tillufts- och frånluftsfläktar i det specifika luftbehandlingsaggregatet. Effekterna som använts mättes 1998 av företaget som sköter servicen på fastigheten. För att bekräfta tidigare uppmätta effekter kontrollmättes aggregat 7/1. Skillnaden mellan mättillfällena var försumbar. Fastighetsägaren har en mycket god dokumentation över aggregatens flöden och således tas dessa data direkt ifrån deras tidigare mätningar. För att kontrollera de angivna flöden som går att se i tabell 3.4-2 har det senaste OVK protokollet undersökts för att de flöden som då mättes stämde överens med de värden som presenteras i tabell 3.4-2. För Aggregat 7/5 s fanns enbart ett flöde att tillgå, tilluftsflödet. Frånluftsflödet är oftast högre än tilluftsflödet, men i brist på tidigare mätningar används tilluftsflödet som det största flödet. 32

Tabell 3.4-2 Flöden genom Swerea IVF s komforventilationsaggregat Aggregat Tillufts flöde [m 3 /s] Största flöde [m 3 /s] 7/1 3,1 3,4 7/2 3,3 4,2 7/5 2,1 2,1 7/6 5,4 5,4 7/9 - - Data för frånluftsflödet saknas, största flödet sätts till tilluftsflödet. Vid samtliga aggregat avlästes temperaturer kring dess roterande värmeväxlare. Framtagna mätvärden analyserades och dess trovärdighet undersöktes. Detta gjordes dels genom att jämföra digitala mätvärden i serviceboxen och dels med utsatta analoga temperaturmätare. Mätningen upprepades och vid varje mättillfälle beräknades värmeväxlarnas temperaturverkningsgrad. Vid jämförelse mellan de olika framtagna temperaturverkningsgraderna kunde uppmätt data fastställas. Temperaturer för aggregat 7/9 kunde inte fastställas med tillräcklig säkerhet för att innefattas av vidare beräkningar. För uppmätta värden se tabell 3.4-3 Tabell 3.4-3 Temperaturmätningar kring Swerea IVF s roterande värmeväxlare Aggregat t 1 [ o C] t 2 [ o C] t 3 [ o C] t 1dim [ o C] 7/1 0,4 16 21,9 16 7/2 2,7 15,6 22 15 7/5 2,8 15,9 21,2 16 7/6 2,6 16,8 22,4 19 7/9 - - - - temperaturer kring aggregat 7/9 s värmeväxlare kunde inte fastställas med tillräcklig säkerhet för att beräknas Dokumentationen över fläktarnas effekt är god. En kontrollmätning görs på aggregat 7/1 för att fastställa att tidigare av fastighetsägaren uppmätta effekter fortfarande är aktuella. Vid denna mätning görs även en loggning över en vecka där möjlig tomdrift undersöks. 33

Tabell 3.4-4 Fläkteffekten för Swerea IVF s komfortventilationsaggregat Aggregat P nättf [kw] P nätff [kw] 7/1 7,6 10,1 7/2 8,7 6,5 7/5 10 7,7 7/6 10,3 9,5 7/9 18,5 17,3 Vid de aggregaten med flera frånluftsfläktar med kontinuerlig drift har dessa summerats. Driftstider tas ifrån dokumentation och bekräftas med hjälp av en veckologgning av aggregat 7/1 s ena fläkteffekt. Tabell 3.4-5 Driftstimmar per dygn för Swerea IVF s komfortventilationsaggregat Aggregat Driftstimmar per dygn [h] 7/1 12,2 7/2 12,2 7/5 6,50 7/6 5,00 7/9 12,00 Fem driftsdagar per vecka samt tioövriga dagar utan drift per år används för samtliga aggregat. De ojämna timmar som går att se i tabell 3.4-5 beror på att angivet värde är ett snitt per driftsdygn. Ventilationssystemet har en tidigare uppstart på måndagar för att ventilera ut den sämre luften som kan finnas efter helgen. Luftbehandlingsaggregat 7/1 går både på hel- och halvfart enligt tidigare dokumentation. Halvfarten uppfattas som ett halverat flöde och inte som en halverad effekt. Regleringen är tidsstyrd och ser likadan ut för varje dag. För att kunna använda verktyget på detta aggregat beräknas varje timma som fläkten går på halvfart som en halvtimma då antalet driftstimmar per dygn ska anges. Minskning i flöde är inte proportionell mot minskningen i effekt så det årliga värmebehovet för luftbehandlingsaggregat 7/5 beräknas inte. Årsmedeltemperatur för fastighetens geografiska placering (Mölndal, Göteborg) antas vara 7,0 o C. 34